Question

2．為驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，某小組用圖所示裝置進行試驗（夾持儀器已略去，氣密性已檢驗）．

試驗過程：
Ⅰ．打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸．Ⅱ．當B和C中的溶液都變為黃色時，夾緊彈簧夾．Ⅲ．當B中溶液由黃色變為棕色時，關閉活塞a．Ⅳ…
（1）A中產生黃綠色氣體，其電子式是．
（2）驗證氯氣的氧化性強于碘的實驗現象是淀粉KI試紙變藍．
（3）B中溶液發生反應的離子方程式是Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-．
（4）為驗證溴的氧化性強于碘，過程Ⅳ的操作和現象是打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關閉活塞b，取下D震蕩．靜至后CCl₄層溶液變為紫紅色．
（5）從原子結構角度分析，氯、溴、碘單質的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱．

Answer 1

分析 驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，裝置A：高錳酸鉀溶液和濃鹽酸反應生成氯化錳、氯化鉀、氯氣和水，裝置A中生成氯氣，燒瓶上端濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍色，驗證氯氣的氧化性強于碘，裝置B：裝置B中盛有溴化鈉，氯氣進入裝置B中，氯氣氧化溴離子為溴單質，溶液呈橙紅色，驗證氯的氧化性強于溴，氯氣有毒，能被氫氧化鈉吸收，浸有氫氧化鈉的棉花防止氯氣污染空氣，當B和C中的溶液都變為黃色時，夾緊彈簧夾，為驗證溴的氧化性強于碘，實驗時應避免氯氣的干擾，當B中溶液由黃色變為棕紅色時，說明有大量的溴生成，此時應關閉活塞a，否則氯氣過量，影響實驗結論，以此解答該題．

解答 解：驗證鹵素單質氧化性的相對強弱，裝置A：高錳酸鉀溶液和濃鹽酸反應生成氯化錳、氯化鉀、氯氣和水，裝置A中生成氯氣，燒瓶上端濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍色，驗證氯氣的氧化性強于碘，裝置B：裝置B中盛有溴化鈉，氯氣進入裝置B中，氯氣氧化溴離子為溴單質，溶液呈橙紅色，驗證氯的氧化性強于溴，氯氣有毒，能被氫氧化鈉吸收，浸有氫氧化鈉的棉花防止氯氣污染空氣，當B和C中的溶液都變為黃色時，夾緊彈簧夾，為驗證溴的氧化性強于碘，實驗時應避免氯氣的干擾，當B中溶液由黃色變為棕紅色時，說明有大量的溴生成，此時應關閉活塞a，否則氯氣過量，影響實驗結論．
（1）黃綠色氣體為氯氣，由高錳酸鉀和濃鹽酸發生氧化還原反應生成，氯氣中存在1對氯氯共用電子對，氯原子最外層達到8電子穩定結構，電子式為：，
故答案為：；
（2）淀粉變藍色，說明有單質碘生成，說明氯氣氧化性強于單質碘，
故答案為：淀粉KI試紙變藍；
（3）氯氣的氧化性強于溴，將氯氣通入NaBr溶液中會有單質溴生成，發生反應的離子方程式為：Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-；
（4）為驗證溴的氧化性強于碘，應將C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中，如發生氧化還原反應，則靜至后CCl₄層溶液變為紫紅色，
故答案為：打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關閉活塞b，取下D震蕩．靜至后CCl₄層溶液變為紫紅色；
（5）因同一主族元素，從上到下，電子層數依次增多，原子半徑逐漸增大，元素的金屬性逐漸增強，得電子能力逐漸減弱，
故答案為：原子半徑逐漸增大．

點評 本題主要考查了鹵素單質氧化性的相對強弱的驗證，為高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，根據實驗現象并用鹵素性質進行解釋是解答關鍵，注意要排除干擾因素的存在，題目難度中等．